一种踏板发电装置

专利2025-12-09  10


本发明涉及发电装置领域,具体为一种踏板发电装置。


背景技术:

1、随着全球能源需求的持续增长和环境保护意识的日益增强,寻找可持续、清洁且高效的能源解决方案成为了全球性的重要课题。传统化石能源的过度开采和使用不仅加剧了资源枯竭的风险,还导致了严重的环境污染和气候变化问题。因此,开发新型可再生能源技术,特别是那些能够结合人类日常活动进行能量转换的技术,具有极其重要的意义。

2、在众多可再生能源技术中,人力发电作为一种直接利用人体活动能量的方式,因其环保、便捷、灵活的特点而备受关注。人力发电装置通过转换人体运动产生的机械能为电能,不仅可以在无电或电力不足的地区提供电力支持,还能作为健身器材和娱乐设备使用,促进人们的身体健康和心理健康。

3、然而,目前市场上的人力发电装置大多存在效率低、结构复杂、成本高昂等问题,限制了其广泛应用。例如,一些基于人力踩踏的发电机虽然能够产生电能,但往往由于传动机构复杂、能量转换效率低而难以达到实用化水平。此外,部分装置在设计和制造上缺乏灵活性,难以满足不同用户群体的需求。

4、针对上述问题,本发明提出了一种新型踏板发电装置,旨在通过优化结构设计、提高能量转换效率、增强装置的可调节性和实用性,为人力发电领域提供一种更加高效、便捷、经济的解决方案。

5、
技术实现要素:
概述

6、本发明设计的踏板发电装置,通过巧妙地将踏板运动与气缸的压缩空气能相结合,实现了机械能到电能的高效转换。装置主要由踏板、左右气缸、弹簧、单向阀、排气管、气动马达和发电机等部件组成。用户站在踏板上,通过左右踩踏动作,使气缸内的空气被压缩并排出,产生的气流通过单向阀进入气动马达,驱动其旋转,进而带动发电机发电。

7、综上所述,本发明的踏板发电装置在结构设计、能量转换效率、可调节性和实用性等方面均具有显著优势,为人力发电领域提供了一种创新性的解决方案,有望在未来得到广泛应用和推广。


技术实现思路

1、本发明旨在提供一种高效、环保的踏板发电装置,通过人体踩踏动作驱动,将机械能转化为电能。该装置结构紧凑,操作简便,适用于家庭、健身房、公共场所等多种环境,为节能减排、绿色生活提供新的解决方案。

2、为实现上述目的,本发明是采用下述技术方案实现的:一种踏板发电装置,包括踏板、左气缸、左弹簧、主销、底座、底座螺栓、左排气单向阀、左进气单向阀、左排气管、气动马达、发电机、右气缸、右弹簧、右气缸杆连接销、右缸筒连接销、右进气单向阀、右排气单向阀、右排气管以及各连接销等。

3、所述底座作为整个装置的支撑结构,采用坚固耐用的材料制成,如铸铁或高强度合金钢,底座通过螺栓等紧固件固定在地面上,确保装置稳定不晃动。

4、所述踏板采用轻质但强度高的材料制成,如铝合金或碳纤维,以承担踩踏时的负担。

5、进一步的,踏板和底座上加工有预设孔,通过主销将两者连接起来,使踏板能够绕主销进行旋转运动。

6、所述左气缸和右气缸分别安装在踏板的两侧,左气缸通过左气缸杆连接销与踏板左侧相连,右气缸通过右气缸杆连接销与踏板右侧相连。

7、进一步的左气缸和右气缸分别设有进气口和排气口,通过左进气单向阀、左排气单向阀、右进气单向阀和右排气单向阀与气动马达相连。单向阀确保气体在气缸内压缩后只能单向流入气动马达,而在气动马达排气时则通过排气管排出。

8、所述气动马达能利用气缸内压缩气体产生的动力进行旋转,将气体的压力能转化为机械能,发电机与气动马达同轴连接,通过气动马达的旋转驱动发电机发电。发电机将机械能转化为电能,输出至外部负载或储能设备。

9、所述左弹簧与右弹簧分别安装在左气缸和右气缸的旁,一端连接踏板,另一端连接地面。弹簧在踏板踩下时压缩,释放时则帮助踏板复位,提高装置的响应速度和踩踏舒适度。

10、本发明的有益效果

11、本发明利用人体运动产生的机械能进行发电,无需外部电源,减少能源消耗和环境污染。只需简单的踩踏动作即可发电,无需专业技能培训,适合各年龄段人群使用。通过合理设计的气缸、气动马达和发电机结构,实现能量的高效转换,提高发电效率。本发明装置整体结构紧凑,占地面积小,便于安装和移动。范围广适用于家庭、健身房、公共场所等多种环境,为节能减排、绿色生活提供新的解决方案。



技术特征:

1.一种踏板发电装置,其特征在于:包括踏板(1)、地面(2)、左气缸(3)、左弹簧(4)、主销(5)、底座(6)、底座螺栓(7)、左气缸杆连接销(8)、左缸筒连接销(9)、左排气单向阀(10)、左进气单向阀(11)、左排气管(12)、气动马达(13)、发电机(14)、右气缸(15)、右弹簧(16)、右气缸杆连接销(17)、右缸筒连接销(18)、右进气单向阀(19)、右排气单向阀(20)、右排气管(21)。所述底座(6)通过底座螺栓安装在地面(2)上,踏板(1)通过主销(5)与底座(6)连接在一起,踏板(1)可绕主销(5)左右摆动。

2.根据权利要求1所述的一种踏板发电装置,其特征在于:所述左气缸(3)、左弹簧(4)安装在踏板(1)左侧,左弹簧(4)两端固定于踏板(1)和地面(2)上,左气缸(3)通过左气缸杆连接销(8)和左缸筒连接销(9)安装于踏板(1)和地面(2)上。

3.根据权利要求1所述的一种踏板发电装置,其特征在于:所述右气缸(15)、右弹簧(16)安装在踏板(1)右侧,右弹簧(16)两端固定于踏板(1)和地面(2)上,右气缸(15)通过右气缸杆连接销(17)和右缸筒连接销(18)安装于踏板(1)和地面(2)上。

4.根据权利要求1、权利要求2和权利要求3所述的一种踏板发电装置,其特征在于:左排气管(12)连接左气缸(3)和气动马达(13),在左排气管(12)上安装有左排气单向阀(10),左气缸(3)底部上安装左进气单向阀(11)。

5.根据权利要求1、权利要求2和权利要求3所述的一种踏板发电装置,其特征在于:右排气管(21)连接右气缸(15)和气动马达(13),在右排气管(21)上安装有右排气单向阀(20),右气缸(15)底部上安装右进气单向阀(19)。

6.根据权利要求1所述的一种踏板发电装置,其特征在于:所述气动马达(13)和发电机(14)连接在一起,通过气动马达(13)带动发电机(14)工作。

7.根据权利要求1所述的一种踏板发电装置,其特征在于:所述各部分尺寸可根据实际需求改变,进而改变发电功率。


技术总结
本发明涉及一种踏板发电装置,主要包括踏板、左气缸、左弹簧、主销、底座、底座螺栓、左排气单向阀、左进气单向阀、左排气管、气动马达、发电机、右气缸、右弹簧、右气缸杆连接销、右缸筒连接销、右进气单向阀、右排气单向阀、右排气管、各连接销等。其中底座通过螺栓固定在地面上,踏板与底座通过主销连接到一起,踏板可绕主销进行左右摆动,左气缸、左弹簧安装于踏板的左侧,右气缸、右弹簧安装于踏板的右侧。左气缸、右气缸分别安装有左进气单向阀、右进气单向阀,并通过左排气管、右排气管与气动马达相连,左排气管、右排气管上分别安装有左排气单向阀、右排气单向阀。气动马达与发电机安装在一起,用于驱动发电机发电。站在踏板发电装置上,通过左右踩踏,能够通过内部气缸产生的流动空气驱动气动马达带动发电机转动,将机械能转化为电能。该装置可以根据实际需要更改相应尺寸,广泛应用于发电、健身、娱乐等场合。

技术研发人员:曼茂立,王亮,高亚男
受保护的技术使用者:河北石油职业技术大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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